网络型MPPT太阳能充电控制器制造技术

本实用新型专利技术公开一种网络型MPPT太阳能充电控制器，包括DSP主控制模块、多路半桥驱动器模块、多相位同步整流模块、电压/电流采样模块、内部485通讯模块、输入/输出模块，以及分别为上述各个模块供电的系统供电模块，其中，所述多路半桥驱动器模块一端与DSP主控制模块的输出端相连，另一端与的多相位同步整流模块相连，多相位同步整流模块的输出端与电压/电流采样模块相连，电压/电流采样模块的输出端与DSP主控制模块的输入端相连，所述DSP主控制模块通过内部485通讯模块与输入/输出模块相连。（*该技术在2024年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种网络型MPPT太阳能充电控制器，属于新能源发电系统控制

技术介绍
目前市场上的太阳能充电控制器大部分是采用串联型PWM充电方式，由于不带电感充电管理，所以当光伏电池板输出电流大的情况下，无法实现对蓄电池充电进行限流，无法实现最大功率点跟踪，由于没有合适的通讯接口，也不能进行组网控制。有鉴于此，本专利技术人对此进行研究，专门开发出一种网络型MPPT太阳能充电控制器，本案由此产生。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种基于网络型MPPT太阳能充电控制器，可以实现更大的功率输出，同时具有结构紧凑、安装方便，不需要复杂的现场布线等特点。为了实现上述目的，本技术的解决方案是:网络型MPPT太阳能充电控制器，包括DSP主控制模块、多路半桥驱动器模块、多相位同步整流模块、电压/电流采样模块、内部485通讯模块、输入/输出模块，以及分别为上述各个模块供电的系统供电模块，其中，所述多路半桥驱动器模块一端与DSP主控制模块的输出端相连，另一端与的多相位同步整流模块相连，多相位同步整流模块的输出端与电压/电流采样模块相连，电压/电流采样模块的输出端与DSP主控制模块的输入端相连，所述DSP主控制模块通过内部485通讯模块与输入/输出模块相连。作为优选，所述输入/输出模块包括通过内部485通讯模块与DSP主控制模块相连的ARM从控制电路，以及与ARM从控制电路相连的按键输入电路、液晶显示电路和无线通信电路。作为优选，所述DSP主控制模块采用TI公司的DSP28035芯片，DSP28035自带丰富的PWM功能，用于错相输出，实现分时并联充电。作为优选，所述多路半桥驱动器模块采用IR公司的IR2110驱动芯片，通过自举的方式实现半桥驱动，从而不需要隔离电源实现驱动。作为优选，所述多相位同步整流模块包括数个与多路半桥驱动器模块相连的MOSFET管，以及与MOSFET管串联的电感，多个MOSFET管组成半桥，通过多路半桥驱动器模块错相驱动输出后，再通过电感汇合，实现能量的分时输送，实现更大输出功率。所述MOSFET管可以采用IR公司的型号为IRFB4110的MOSFET管。作为优选，所述电压/电流采样模块包括数个与多相位同步整流模块相连的运算放大器，以及与运算放大器相连的分压电阻和采样电阻，实时采样蓄电池电压和多相位同步整流模块多路充电电流，并将采集到的电压信息和电流信息反馈给DSP主控制模块，实现最大MPPT跟踪。作为优选，内部485通讯模块采用maxim公司的max485芯片，实现ARM从控制模块对DSP主控制模块的充电管理功能设置和实时信息读取。作为优选，ARM从控制电路采用st公司的stm32f103cbt6。Stm32f103cbt6采用cortex-m3内核，运行功耗很低,主频高达72M，性价比高。作为优选，按键输入电路采用6*6mm的按钮，可以实现用户输入设置。作为优选，液晶显示电路采用OCMJ2X8C液晶模块，并口通讯，功耗低，自带中文字库，性价比高。作为优选，无线通信电路采用Silabs出品的工作于低于1GHz频段的无线数传芯片SI4432，基于SI4432的组网采用主从结构,多信道传输技术,实现对充电器状态的监视和充电器工作模式的设置。作为优选，所述系统供电模块采用DC-DC buck控制芯片。上述网络型MPPT太阳能充电控制器的控制方法，包括如下步骤：1)  首先，用户根据需求通过按键输入电路输入相关指令，并通过ARM从控制电路和内部485通讯模块传输到DSP主控制模块；2)   接着，DSP主控制模块产生多路错相的PWM波形，输出到多路半桥驱动器模块，多路半桥驱动器模块的驱动芯片驱动多相位同步整流模块的多路半桥MOSFET管，实现错相并联，再通过电感汇合，实现能量的分时输送，达到更大输出功率；3)   DSP主控模块同时通过电压/电流采样模块实时采集蓄电池电压和多相位同步整流模块的每路充电电流大小，并实现最大MPPT跟踪：DSP主控模块的最大功率跟踪算法采用变步长扰动法，当输出点离最大功率点较远时采用大的步长，当输出点接近最大功率点时采用小的步长，当采集到输出电流从大变小时，就认为已经跟踪到了最大输出功率点；4)     DSP主控模块再通过内部485通讯模块将相关指令发送给ARM从控制电路，最后通过液晶显示模块和/或无线通信模块进行显示和通信，实现DSP主控制模块的参数设定和数据读取，以及无线通讯的组网功能。上述网络型MPPT太阳能充电控制器充电采用DC-DC方式，通过对多个同步buck电路进行错相并联，实现对蓄电池的高效充电管理，相比于单相buck电路，错相并联可以实现更大的功率输出，同时可以有效的减小电感的体积，多相位同步整流模块效率高达98%；同时通过输入/输出模块实现参数设定、数据读取、无线网络监控，不需要复杂的现场布线。以下结合附图及具体实施例对本技术做进一步详细描述。附图说明图1为本实施例的网络型MPPT太阳能充电控制器模块框图；图2为本实施例的网络型MPPT太阳能充电控制器供电模块电路图；图3为本实施例的网络型MPPT太阳能充电控制器DSP主控制模块电路图；图4为本实施例的多路半桥驱动器模块电路图；图5为本实施例的多相位同步整流模块电路图；图6为本实施例的电压/电流采样模块电路图；图7为本实施例的内部485通讯模块电路图；图8为本实施例的ARM从控制模块电路图；图9为本实施例的按键输入电路原理图；图10为本实施例的液晶显示电路原理图；图11为本实施例的无线通信电路原理图。具体实施方式如图1所示，网络型MPPT太阳能充电控制器，包括DSP主控制模块1、多路半桥驱动器模块2、多相位同步整流模块3、电压/电流采样模块4、内部485通讯模块5、输入/输出模块6，以及分别为上述各个模块供电的系统供电模块，其中，所述多路半桥驱动器模块2一端与DSP主控制模块1的输出端相连，另一端与的多相位同步整流模块3相连，多相位同步整流模块3的输出端与电压/电流采样模块4相连，电压/电流采样模块4的输出端与DSP主控制模块1的输入端相连，所述DSP主控制模块1通过内部485通讯模块5与输入/输出模块6相连。所述输入/输出模块6包括通过内部485通讯模块5与DSP主控制模块1相连的ARM从控制电路61，以及与ARM从控制电路61相连的按键输入电路62、液晶显示电路63和无线通信电路64。本实施例所述的网络型MPPT太阳能充电控制器为3路，也可以根据需求调整为2路、4路、5路、6路等。如图2所示，系统供电模块采用L4971 BUCK控制器,可以实现12V稳压，然后通过buck-boost控制器mc34063实现把12v转换成-12v，再通过ETA2821 buck控制器把12v转换成5v，再通过ldo芯片稳压到3.3本文档来自技高网...

【技术保护点】
网络型MPPT太阳能充电控制器，其特征在于：包括DSP主控制模块、多路半桥驱动器模块、多相位同步整流模块、电压/电流采样模块、内部485通讯模块、输入/输出模块，以及分别为上述各个模块供电的系统供电模块，其中，所述多路半桥驱动器模块一端与DSP主控制模块的输出端相连，另一端与的多相位同步整流模块相连，多相位同步整流模块的输出端与电压/电流采样模块相连，电压/电流采样模块的输出端与DSP主控制模块的输入端相连，所述DSP主控制模块通过内部485通讯模块与输入/输出模块相连。

【技术特征摘要】
1.网络型MPPT太阳能充电控制器，其特征在于：包括DSP主控制模块、多路半桥驱动器模块、多相位同步整流模块、电压/电流采样模块、内部485通讯模块、输入/输出模块，以及分别为上述各个模块供电的系统供电模块，其中，所述多路半桥驱动器模块一端与DSP主控制模块的输出端相连，另一端与的多相位同步整流模块相连，多相位同步整流模块的输出端与电压/电流采样模块相连，电压/电流采样模块的输出端与DSP主控制模块的输入端相连，所述DSP主控制模块通过内部485通讯模块与输入/输出模块相连。
2.如权利要求1所述的网络型MPPT太阳能充电控制器，其特征在于：所述输入/输出模块包括通过内部485通讯模块与DSP主控制模块相连的ARM从控制电路，以及与ARM从控制电路相连的按键输入电路、液晶显示电路和无线通信电路。
3.如权利要求1所述的网络型MPPT太阳能充电控制器，其特征在于：所述DSP主控制模块采用TI公司的DSP28035芯片。
4.如权利要求1所述的网络型MPPT太阳能充电控制器，其特征在于：所述多路半桥驱动器模块采用IR公司的IR2110驱动芯片，通过自举的方式实现半桥驱动。
5.如权利要求1所述的网络型MPPT太阳能充电控制器，其特征在于：所述多相位同步整流模块包括数个与多路半桥驱动器模块...

【专利技术属性】
技术研发人员：张权，鲍仁强，王忠，谈扬宁，
申请(专利权)人：浙江永升新能源科技有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江;33